Fosforilação oxidativa

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Cadeia de transporte de elétrons e fosforilação oxidativa 
Pós glicólise e ciclo de Krebs, produção maciça de ATP; 
Membrana – reações redox; Matriz – produção de ATP; 
Cada etapa de oxidação e redução tem é e p. O2 como aceptor final! 
LEMBRA?? O objetivo principal da respiração aeróbica é a produção de ATP (molécula energética), através 
da decomposição de carboidratos, AGs e Aas, usando o oxigênio (oxidação); 
A fonte de energia mais usada é a glicose, mas não é a mais energética. Os Aas e os AGs são mais 
energéticos, porém menos usados pela dificuldade na sua quebra, e o sistema é hidrofílico, então para o 
carboidrato é mais fácil. 
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 36/38 ATP 
Redox e fosforilação: 1 NADH = 3 ATPs 1 FADH2 = 2 ATPs 
1 NADH + ½ O2 + 3 ADP + 3P → 1 H2O + 3 ATP + 1 NAD 1 FADH2 + ½ O2 + 2 ADP + 2P → 1 H2O + 2 ATP + 1 NAD 
 
Compostos que armazenam energia: Ligação de baixa energia (éster) 
P/ compreender a energia armazenada na molécula do 
ATP: As ligações fosfoanidro P-O-P (7,3 kcal/mol) 
possui mais energia química do que as ligações 
fosfoéster C-O-P (3,4 kcal/mol) 
Existem 2 formas básicas de formação do ATP: 
1) Fosforilação a nível de substrato: O grupo fosfato 
de um composto químico é removido e adicionado 
diretamente ao ADP – Glicólise 
2) Fosforilação oxidativa: Cadeia transportadora de 
elétrons – energia liberada aos poucos mais 
eficientemente. 
 
LEMBRA?? Na glicólise para obtenção do piruvato, há 
a desfosforilação do ATP porque o meio necessita de 
energia. 
 
A fosforilação oxidativa 
 
Ocorrerá na membrana interna da mitocôndria com fluxo de elétrons e os prótons serão bombeados para 
fora do lúmen. 4 complexos. 
 Complexo I – NADH desidrogenase (recebe é 
do NADH) *FMN, Fe-S 
 Complexo II – Succinato desidrogenase 
(recebe é do FADH2) *FAD, Fe-S 
 Ubiquinona (Q) (membrana) 
 Complexo III – Citocromo C oxidoredutase 
*Heme, Fe-S 
 Citocromo-C (livre entre complexo III e IV, 
move-se como proteína solúvel) *Heme 
 Complexo IV – Citocromo C oxidase *Hemes, 
Cu 
Ocorrerá um fluxo de elétrons ao longo do complexo. 
O 5º complexo será a bomba de ATP sintase. 
*Grupos prostéticos – componentes de natureza não-proteica conjugados à proteínas, essenciais a atividade 
biológica das mesmas. 
Complexo I – NADH desidrogenase 
Transfere elétrons do NAD para Ubiquinona. 
NADH + 5H+ + CoQ (oxidada) → NAD+ + CoQH2(reduzida) + 4H+ 
 
Os complexos I, III e IV realizarão o bombeamento de H+ para o espaço intermembrana, deixando-o mais 
ácido. 
 
Reações de oxido-redução (REDOX) 
Numa oxidação há a perda de elétrons e na redução o ganho. Elétrons passam de um doador de elétrons 
(redutor) para um aceptor de elétrons (oxidante). 
A energia vai se acumulando na forma de H+ que ativa a bomba. O receptor final de elétrons é o oxigênio. 
NAD e FAD: boa capacidade de reduzir; O: boa capacidade de oxidar; 
 
Cadeia transporte de elétrons 
Complexo I – NADH 
desidrogenase 
Complexo II – Succinato 
desidrogenase 
Complexo III – Citocromo C oxido-
redutase 
Primeira etapa na formação do 
gradiente de prótons; 
NADH des (FMN) → NADH des 
(FMNH2); 
FeS: não recebem prótons, 
transportam elétrons; 
Via independente do Complexo I, 
permite a entrada de elétrons de 
potencial relativamente alto na 
cadeia mitocondrial transportadora 
de elétrons; 
Os grupos redox incluem o FAD, 
proteínas Fe-S e o citocromo b560; 
O potencial redox padrão da 
transferência de elétrons do 
succinato para CoQ é insuficiente 
para providenciar a energia livre 
necessária para dirigir a síntese de 
ATP; 
Importante, pois concede esse alto 
potencial eletrônico para entrar na 
cadeia de transporte de elétrons; 
 
Esse complexo, que passa elétrons 
da CoQ reduzida para o citocromo c, 
contém 2 citocromos b, um citocromo 
c e uma proteína [2Fe-2S]; 
Diferem quanto ao grupo heme e à 
sua forma de ligação à cadeia 
proteica. Nos citocromos dos 
tipos b e c, o heme é idêntico ao da 
hemoglobina quanto aos radicais 
substituintes; no tipo a aparece um 
heme modificado; 
Nesse complexo está o sítio de ação 
de drogas que inibem a fosforilação 
oxidativa; 
 
Complexo IV – Citocromo-C 
oxidase 
Complexo V – ATP Sintase 
Transfere 4 é para o O2 (ligado ao H+ 
do meio, se converte em água); 
2 íons Cu e 2 citocromos do tipo a; 
4 citocromos c2+ + 4H+ + O2 → 4 
citocromos c3+ + 2H2O 
2 componentes com várias cadeias 
polipeptídicas: 
 1 porção esférica – fator de 
acoplamento (sítios de 
síntese de ATP) 
 1 porção na membrana 
interna da mitocôndria (canal 
para a entrada de prótons) 
 
 
Hipótese quimiosmótica – Existe um gradiente de íons H+ através da membrana interna, se dá pelo fato de 
o transporte de é bombear íons H+ da matriz, através da membrana mitocondrial interna, para a fase aquosa 
externa. Este gradiente contém energia potencial; propõem também que os íons H+ ejetados são forçados 
a voltar para matriz, através de um canal na enzima ATPase. A energia livre liberada na volta do H+ para a 
matriz é usada para a síntese de ATP a partir de ADP e fosfato.